Porzucanie sieci rybackich w morzach i oceanach stanowi jeden z istotnych, długotrwałych problemów środowiskowych. W odpowiedzi na to wyzwanie projekt REDES4VALUE koncentruje się na odzysku i recyklingu wycofanych z użycia sieci, przekształcając je w nowe, zrównoważone produkty o wysokiej wartości dodanej. Obejmuje to w szczególności recyklowane poliamidy, folie do opakowań i okryć rolniczych, komponenty dla sektora motoryzacyjnego oraz wielkogabarytowe elementy wytwarzane metodami przyrostowymi. Rozwiązania te są rozwijane w oparciu o połączenie innowacyjnych procesów recyklingu mechanicznego i chemicznego z technologiami wytłaczania reaktywnego, przy jednoczesnej ocenie cyklu życia i wykonalności przemysłowej.
Zakres projektu i uczestnicy konsorcjum
Inicjatywa REDES4VALUE jest finansowana przez Valencian Institute of Competitiveness and Innovation (IVACE+i) ze wsparciem środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (ERDF). Projekt realizuje konsorcjum tworzone przez AIMPLAS, centrum technologii tworzyw sztucznych, firmę UBE, firmę ZIKNES oraz Uniwersytet w Walencji. Wspólnym celem partnerów jest domknięcie cyklu życia poliamidów i ograniczenie zanieczyszczenia środowiska morskiego poprzez opracowanie rozwiązań gotowych do wdrożeń przemysłowych.
Chociaż znaczna część sieci rybackich jest wytwarzana z polietylenu lub polipropylenu, projekt koncentruje się na sieciach poliamidowych. Ten rodzaj materiału charakteryzuje się znacznym potencjałem do recyklingu chemicznego. Struktura cząsteczkowa poliamidów umożliwia odzysk monomerów, takich jak kaprolaktam, co pozwala na wytwarzanie nowych poliamidów o właściwościach praktycznie równoważnych materiałom pierwotnym.
Recykling chemiczny poliamidowych sieci rybackich
W ramach projektu prowadzone są prace nad optymalizacją warunków depolimeryzacji sieci poliamidowych i odzysku monomerów o wysokiej czystości. Jak wskazuje Nairim Torrealba, badaczka w obszarze recyklingu chemicznego w AIMPLAS, w niektórych strumieniach laboratoryjnych uzyskiwany jest odzysk monomerów o czystości powyżej 95 proc., natomiast w skali pilotażowej przekracza on 80 proc. Pozwala to na repolimeryzację i otrzymywanie nowych poliamidów o jakości równoważnej materiałowi pierwotnemu.
Recyklowane poliamidy są kierowane do zastosowań w sektorach takich jak opakowania, rolnictwo, motoryzacja oraz druk 3D. Firma UBE analizuje obecnie możliwości komercjalizacji tych materiałów, natomiast ZIKNES dostosowuje swoje wyposażenie w celu walidacji elementów wielkogabarytowych wytwarzanych przyrostowo. Pierwsze zastosowania obejmują folie opakowaniowe, okrycia rolnicze, komponenty samochodowe oraz duże demonstratory 3D.
– Te materiały znajdują bezpośrednie zastosowanie przemysłowe i mają wyraźną przewagę środowiskową w porównaniu z konwencjonalnymi poliamidami. Rozwiązania te nie tylko ograniczają zależność od surowców pierwotnych, ale także otwierają nowe możliwości dla przemysłu w obszarze zrównoważonego rozwoju i gospodarki o obiegu zamkniętym, podkreśla Torrealba.
Technologie przetwórstwa i wyzwania jakości surowca
Projekt REDES4VALUE rozwija i integruje szereg procesów, w tym hydrotermalną depolimeryzację, solwolizę wspomaganą cieczami jonowymi oraz wytłaczanie reaktywne. Równolegle prowadzone są kompleksowe analizy cyklu życia oraz oceny wykonalności planowanych rozwiązań. Jednym z głównych wyzwań jest przetwarzanie silnie zdegradowanych sieci zawierających liczne zanieczyszczenia, jednak uzyskiwane wyniki są określane jako bardzo obiecujące.
Istotnym elementem przedsięwzięcia jest zapewnienie stabilnych dostaw odpadów sieci rybackich o odpowiednich parametrach do badań i walidacji. W tym obszarze kluczową rolę odgrywa współpraca z marką Sea2See, która od 2019 roku dostarcza sieci odzyskane w Ghanie. Ta współpraca pozwoliła na zbudowanie cyrkularnego łańcucha wartości projektu, rozpoczynającego się od zidentyfikowanego strumienia odpadu.
– Bez zapewnienia tego źródła surowca nie byłoby możliwe prowadzenie prac w obecnym zakresie. Sieci pochodzące z Ghany są kluczowe dla walidacji procesów i uzyskania wyników odzwierciedlających rzeczywiste warunki, wskazuje Torrealba.
Role partnerów i kolejne etapy prac
Podział zadań w konsorcjum zakłada, że AIMPLAS odpowiada za prace związane z recyklingiem chemicznym, UBE za skalowanie procesów i repolimeryzację, ZIKNES za walidację technologii druku 3D w kontekście dużych elementów, natomiast grupa MATS na Uniwersytecie w Walencji (MATS-UV) prowadzi badania dotyczące solwolizy i kinetyki reakcji.
– Naszym celem jest konsolidacja linii recyklingu chemicznego, którą będzie można zastosować do złożonych strumieni odpadów i wykazanie, że jest to rozwiązanie realne oraz konieczne, podsumowuje Torrealba.
Inicjatywa jest finansowana przez Valencian Institute of Competitiveness and Innovation (IVACE+i) w ramach programu Strategic Cooperation Projects w konkursie z 2024 roku, przy współfinansowaniu ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (ERDF). Skoncentrowanie działań na recyklingu poliamidów z porzuconych sieci rybackich ma przyczynić się do ograniczenia zanieczyszczenia środowiska morskiego oraz zwiększenia dostępności surowców wtórnych dla branż wykorzystujących poliamidy.
